JP3141704B2

JP3141704B2 - エアバッグ制御装置

Info

Publication number: JP3141704B2
Application number: JP06239285A
Authority: JP
Inventors: 清二高谷; 博明大林; 眞木村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-10-03
Filing date: 1994-10-03
Publication date: 2001-03-05
Anticipated expiration: 2016-03-05
Also published as: JPH08104199A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軽微な自車両と前方物
標との衝突および高速での自車両と前方物標との衝突の
識別を容易にして、エアバッグの点火を判断するための
しきい値の設定の処理負荷を軽減することにより、チュ
ーニング工数を減らすエアバッグ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両に乗務している乗員の安全を
確保するために、運転席および助手席に自車両と前方の
先行車両等（前方物標）との衝突時に瞬時にエアバッグ
を作動させるエアバッグ制御装置が装備され始めてい
る。上記エアバッグ制御装置は、例えば自車両と前方の
先行車両等との衝突の際に発生する減速度を積分して当
該積分値がしきい値を越えると自車両と前方の先行車両
等とが衝突したと判断してエアバッグを点火させる。

【０００３】ここで、図９を用いて従来のエアバッグ制
御装置の制御を説明する。加速度センサーから減速度が
入力されるとエアバッグ制御装置は、当該減速度を積分
して、積分値４７としきい値（ＴＨ／Ｌ）とを比較し、
図中ｔ₀時間経過後に積分値４７がしきい値を越えると
エアバッグを点火させる。上記エアバッグの点火の制御
においては、自車両と前方の先行車両等との衝突の初期
には高速の減速度が発生し、次第に低速の減速度になっ
て行く。従って、上記しきい値（ＴＨ／Ｌ）は、自車両
と前方の先行車両等との衝突の初期には高い値に設定さ
れ、所定時間経過後に一定の値に設定されるため、図中
ＴＨ／Ｌ（しきい値）を可変にする必要があった。ま
た、自車両がラフロードを走行または縁石等にのり上げ
る場合は、加速度センサーから入力される減速度が積分
され、当該積分値がしきい値に近づくため、ラフロード
等を走行してもエアバッグを点火しないようにしきい値
を設定する必要があった。

【０００４】また、従来のエアバッグ制御装置としては
特開平３ー１１４９４４号公報が開示されている。上記
特開平３ー１１４９４４号公報は、加速度センサーから
の低周波数検出信号を積分して車速情報値を求め、中間
周波数検出信号の絶対値を積分してその累積値を衝突態
様情報値として求める。求めた車速情報値と衝突態様情
報値とを加算して加算値がしきい値を越えるとエアバッ
グを点火させる。これにより、部品コスト、組立コスト
等を低減して軽微な自車両と前方の先行車両等との衝突
および高速での自車両と前方の先行車両等との衝突の識
別が可能にできるものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
３ー１１４９４４号公報に開示されたエアバッグ制御装
置は、車両の減速度の積分値と減速度に含まれる振動成
分の積分値に対して、それぞれ独自のしきい値を設ける
ものであった。このため、高速での自車両と前方の先行
車両等との衝突と低速での衝突とを区別するのが容易で
はなかった。

【０００６】また、設定するしきい値は高速での自車両
と前方の先行車両等とが衝突する場合は作動時間を早め
る必要があるために、自車両と前方の先行車両等とが衝
突してからの経過時間に伴い変える必要があった。例え
ば、タイマー等を用いて各時間におけるしきい値を計算
するため、しきい値の設定処理の負担が増加するもので
あった。更に、チューニングの際、自車両と前方の先行
車両等とが衝突してからの時間を考慮してしきい値を設
定する必要があるため、チューニング工数の増加を招来
する可能性があり、従来から改善が要望されていた。

【０００７】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、その目的は、しきい値の設定を簡
易化して、チューニング工数の増加を防止することによ
り、作業工程の簡略化を図るエアバッグ制御装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、図１のクレーム対応図を用いて、請求項１記載の第
１の発明は、自車両に設置した加速度センサーから当該
自車両と前方物標との衝突時の衝撃により発生する減速
度を検出し、当該検出された減速度から当該加速度セン
サーのドリフト分を除去するドリフト除去手段１０１
と、このドリフト除去手段１０１によりドリフト分の除
去後の減速度の高周波成分を除去する高周波成分除去手
段１０３と、この高周波成分除去手段１０３により高周
波成分の除去後の減速度の振動成分を抽出し、当該抽出
後の振動成分の絶対値を取る絶対値抽出手段１０５と、
この絶対値抽出手段１０５により抽出された振動成分の
絶対値と前記高周波成分除去手段により高周波成分の除
去された減速度とを加算する加算手段１０７と、この加
算手段１０７により加算された加算値としきい値とから
エアバッグの点火の要否を判断するエアバッグ制御装置
１０９において、前記加算手段１０７により加算された
加算値からオフセット量を減算し、当該減算後の減速度
を積分する減算積分手段１１１とを備えたことを要旨と
する。

【０００９】請求項２記載の第２の発明は、前記減算積
分手段１１１のオフセット量は、車両毎に異なることを
要旨とする。

【００１０】

【作用】上述の如く構成すれば、第１の発明は、ドリフ
ト除去手段１０１により自車両に設置した加速度センサ
ーから当該自車両と前方物標との衝突時の衝撃により発
生する減速度が検出され、当該検出された減速度から当
該加速度センサーのドリフト分が除去される。ドリフト
分が除去されると高周波成分除去手段１０３によりドリ
フト分の除去後の減速度の高周波成分が除去される。振
動成分が除去されると絶対値抽出手段１０５により除去
された後の減速度の振動成分が抽出され、当該抽出後の
振動成分の絶対値が取られる。絶対値が取られた後に加
算手段１０７により絶対値抽出手段により抽出された振
動成分の絶対値と前記高周波成分除去手段により高周波
成分の除去された減速度とが加算される。加算後、減算
積分手段１１１により加算された加算値からオフセット
量を減算し、当該減算後の減速度を積分するので、しき
い値の設定を簡易化して、チューニング工数の増加を防
止することにより、作業工程の簡略化を図ることができ
る。

【００１１】第２の発明は、前記減算積分手段１１１の
オフセット量は、車両毎に異なるので、車種に応じたし
きい値の設定が可能になる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１３】本発明に係るエアバッグ制御装置は、図２
および図３に示すように、ステアリングホイール１の中
央に設置されたエアバッグモジュール３を作動させるた
めのエアバッグ点火信号を形成するものである。そのた
めに、上記エアバッグ制御装置には、車室内に設置した
１つの加速度センサー５にはバッテリー７から給電され
ている。

【００１４】次に、本発明のエアバッグ制御装置を備え
たエアバッグセンサーユニットの制御を図４のブロック
図を用いて説明する。

【００１５】上記エアバッグ制御装置はエアバッグセン
サーユニットのマイコンと加速度センサーをソフトウエ
アにより制御するものである。

【００１６】また、エアバッグ制御装置は、加速度検出
部９、ハイパスフィルタ１１、ロウパスフィルタ１３、
ハイパスフィルタ１５、絶対値演算部１７、加算部１
９、減算部２１、積分部２３、比較部２５およびオア回
路部３５の各機能を備えている。加速度検出部（以下、
Ｇ／Ｐという。）９は、自車両と前方の先行車両等との
衝突の際に発生する減速度を検出してＡ／Ｄ変換後にハ
イパスフィルタ１１に出力する。本実施例ではエアバッ
グを点火する対象の減速度は、衝突の規模が大きく、且
つ、継続する減速度である。なお、自車両と前方の先行
車両等との衝突の継続時間は、１５０ｍｓｅｃ程度であ
る。

【００１７】上記ハイパスフィルタ（以下、ＨＰＦとい
う。）１１は、センサーの電気的要素の時間的または温
度的な変動であるドリフト分を除去する。ロウパスフィ
ルタ（以下、ＬＰＦという。）１３は、自車両と前方の
先行車両等との衝突で発生する減速度の高周波成分を除
去する。ハイパスフィルタ（以下、ＨＰＦという。）１
５は、ＬＰＦ１３から出力される減速度の基本波（３〜
５Ｈｚ）に含まれている振動成分の抽出を行う。絶対値
演算部１７は、ＨＰＦ１５においてＬＰＦ１３に出力の
基本波（３〜５Ｈｚ）に含まれている振動成分が抽出さ
れた当該振動成分の絶対値を取る。即ち、自車両と前方
の先行車両等との軽微な衝突の場合は、振動成分が含ま
れていないため、振動成分を振り分けるのに絶対値演算
を行う。上記絶対値演算により自車両と前方の先行車両
等との軽微な衝突または高速での衝突の区別を容易にす
る。なお、軽微の衝突または高度での衝突の区分は車種
等の条件により異なる。加算部１９は、ＬＰＦ１３の出
力である高周波成分の除去後の減速度と絶対値演算部１
７の出力である振動成分の絶対値とを加算する。なお、
加算部１９はＬＰＦ１３の出力を加算しているが、ＨＰ
Ｆ１５の出力を加算しても良い。減算部２１は、加算部
１９により加算された加算値からオフセット量を減算し
て、後述で詳細する如く、しきい値（以下、スレッショ
ルドという。）を水平にしてチューニング工数等を簡易
にするものである。積分部２３は、減算部２１でオフセ
ット量により減算された後の減速度を積分する。比較部
２５は反転入力端子に積分部２３による積分値が入力さ
れ、非反転入力端子にスレッショルド１が入力されて積
分値がスレッショルド１を上回ると出力信号をハイレベ
ルにする。オア回路部３５は、比較部２５または後述す
る比較部３３への出力信号がハイレベルになった場合に
エアバックを展開する展開信号を出力して、後述する点
火フラグがセットされる。

【００１８】また、エアバッグ制御装置は、比較部２
７、カウンタ２９、積分部３１および比較部３３の各機
能を備えている。比較部２７は、ＬＰＦ１３の出力とリ
セットレベルとを比較して当該ＬＰＦ１３の出力がリセ
ットレベル以下の場合にカウンタ２９への出力信号をハ
イレベルにする。一方、ＬＰＦ１３の出力がリセットレ
ベル以下の状態で連続して一定時間（以下、リセット時
間という。）以上継続した場合に比較部２７等を制御す
るプログラムはリセットと判断し、積分部３１の出力を
零にする。上記比較部２７および積分部３１は積分を使
ったアルゴリズムを持っており、積分を続けながら長い
時間走り続けた場合には、自車両と前方の先行車両等と
の衝突時以外でも積分値がスレッショルド２に達してし
まう。従って、一定の入力以下の低いレベルの減速度で
積分値がリセット時間を経過すると上記プログラムは、
当該積分部３１にリセットをかける。

【００１９】ここで、上記リセットレベルおよびリセッ
ト時間は定数であり、例えば、マイコン内のＲＯＭ（図
示せず）の所定アドレスに記憶されている。点火フラグ
は、例えば、１ビットのレジスタが用いられている。

【００２０】カウンタ２９は、比較部２７によりＬＰＦ
１３の出力がリセットレベル以下の場合にカウントす
る。積分部３１はＬＰＦ１３からの出力を積分して、積
分値が零になった場合に比較部２７等を制御するプログ
ラムにより積分部３１の出力が零に戻される。比較部３
３は、積分部３１による積分値とスレッショルド２とを
比較して積分値がスレッショルド２を上回った場合に出
力信号をハイレベルにする。

【００２１】ここで、上記カウンタ２９は例えば、１ビ
ットのレジスタから構成されており、スレッショルド
１、スレッショルド２は定数であり例えば、マイコン内
のＲＡＭ（図示せず）の所定アドレスに記憶されてい
る。

【００２２】上記減算部２１において、加算部１９によ
り加算された加算値からオフセット量３９による減算を
図５を用いて説明する。同図において、減算部２１は、
加算部１９により加算された加算値３７から斜線のオフ
セット量３９を減算する。上記減算は加算値３７からオ
フセット量３９による処理がディジタル処理により行わ
れる。即ち、減速度の傾きを考えないと高速での自車両
と前方の先行車両等との衝突時にエアバッグを早めに展
開することができない。そこで、オフセット量３９を零
とみなして減算部２１は、加算部１９による加算値から
傾きが減速度に相当するオフセット量３９を引き続ける
ことにより、後述する図６に示す如く水平のスレッショ
ルド（ＴＨ／Ｌ）と結果的に斜めのスレッショルド４１
とが等しくなる。上記オフセット量３９は図６のＴＨ／
Ｌ（スレッショルド）を平行に設定するために用いられ
る。なお、減算部２１においてオフセット量３９により
減算されて積分部２３の積分値が零以下の場合には比較
部２７等を制御するプログラムにより零に戻される。

【００２３】ここで、オフセット量３９は自車両と前方
の先行車両等との車間距離が零になる実験を行った実験
結果により算出された数値である。また、オフセット量
３９は車両の大きさ等により可変なものであり、車種に
より異なるものである。なお、オフセット量３９は例え
ば、マイコン内のＲＯＭ（図示せず）の所定アドレスに
記憶されている。

【００２４】次に、減算部２１によるオフセット量３９
の除去後の積分部２３および比較部２５による処理を図
６を用いて説明する。積分部２３は、オフセット量３９
の除去後の減速度を積分して図中に示す積分値４５にな
る。なお、積分値が零の場合に積分部２３は零を出力す
る。比較部２５は、積分値４５と図中水平のスレッショ
ルド（ＴＨ／Ｌ）とを比較する。上記スレッショルド
（ＴＨ／Ｌ）は、比較部２５の非反転入力端子に入力さ
れるＴＨ／Ｌ１である。比較によりオフセット量３９の
除去後の積分値４５がスレッショルド（ＴＨ／Ｌ）を上
回る時間ｔ₀経過後に比較部２５は出力信号をハイレベ
ルにして、オア回路部３５から展開信号が出力される。
これにより、点火フラグがセットされてエアバッグは点
火される。なお、オフセット量３９の減算を行わずに積
分した場合は、図中の積分値４３の曲線となる。

【００２５】次に、本実施例の作用を図７および図８の
フローチャートを用いて説明する。なお、本実施例では
走行中に一定周期ごとに以下の処理を実行する。

【００２６】まず、乗務員はイグニッションスイッチを
オンにして自車両を走行させ、仮に走行中に自車両が前
方の先行車両等に衝突したとする。上記自車両が前方の
先行車両等に衝突すると衝突により発生する減速度をＧ
／Ｐ９は検出する。減速度が検出されるとＨＰＦ１１は
加速度センサーの電気的又は温度的な変動によるドリフ
ト分を除去する。除去後、ＬＰＦ１３は、自車両と前方
の先行車両等との衝突時に発生される減速度の高周波成
分を除去する。高周波成分の除去後、ＨＰＦ１５は、Ｌ
ＰＦ１３からの出力の基本波（３〜５Ｈｚ）に含まれて
いる自車両と前方の先行車両等との衝突時に発生する振
動成分を抽出する。振動成分が抽出されると絶対値演算
部１７は、当該抽出した振動成分の絶対値を取る。振動
成分の絶対値が取られると加算部１９は、ＬＰＦ１３の
出力と絶対値演算部１７で抽出した振動成分の絶対値と
を加算する（ステップ１００〜１４０）。

【００２７】加算後に減算部２１は、加算部１９により
加算された加算値からオフセット量３９を減算する。オ
フセット量３９により減算された後に積分部２３は、減
算後の減速度を積分する（ステップ１５０〜１６０）。

【００２８】上記積分部２３による積分値が負の場合、
即ち、スレッショルド（しきい値）が積分値を上回ると
比較部２５等を制御するプログラムは、積分値を零に戻
してステップ１９０に進み、一方積分値が正の場合、即
ち、積分値がスレッショルド（しきい値）を上回るとス
テップ１９０に進む（ステップ１７０〜１８０）。

【００２９】ステップ１９０に進むと積分部３１は、Ｌ
ＰＦ１３から出力される高周波成分除去後の減速度を積
分する。比較部２７はＬＰＦ１３の出力をリセットレベ
ルと比較し、当該ＬＰＦ１３の出力がリセットレベル以
上の場合に上記プログラムがカウンタ２９を零に戻して
ステップ２５０に進む（ステップ１９０〜２１０）。一
方、ＬＰＦ１３の出力がリセットレベル以下の場合に上
記プログラムは、カウンタ２９をインクリメントして、
カウンタ２９の値がリセット時間に達しなければステッ
プ２５０に進み、リセット時間に達すると積分部３１の
値を零に戻した後にステップ２５０に進む（ステップ２
２０〜２４０）。

【００３０】ステップ２５０に進むと比較部２５は、積
分部２３による積分値とスレッショルド１とを比較して
積分値がスレッショルド１を上回った場合に出力信号を
ハイレベルにしてオア回路部３５から展開信号が出力さ
れ、点火フラグがセットされてステップ２７０に進む
（ステップ２５０〜２６０）。

【００３１】ステップ２７０に進むと比較部３３は、積
分部３１による積分値とスレッショルド２とを比較して
積分値がスレッショルド２を上回った場合に出力信号を
ハイレベルにしてオア回路部３５から展開信号が出力さ
れ、点火フラグがセットされて処理が終了する（ステッ
プ２７０〜２８０）。

【００３２】上記点火フラグがセットされるとセンサー
ユニットの駆動回路（図示せず）によりエアバッグが点
火され、乗員が衝突の衝撃から保護される。

【００３３】これにより、スレッショルドの設定を簡易
化して、チューニング工数の増加を防止することによ
り、作業工程の簡略化を図ることができる。

【００３４】本実施例の構成は、前述の如くマイコンの
ソフトウエア、例えば、アセンブラ言語によりプログラ
ムが作成され、当該プログラムにより比較部２５、３
３、カウンタ２９等の各機能が制御されている。なお、
本実施例は各種の制御を行うアナログ回路にも適用可能
であり、前述した一定値のスレッショルド１を用いるこ
とによりコストダウンを図ることができる。

【００３５】本実施例は、自車両の衝突時に車両構造部
材の潰れによって発生する振動成分を減速度からＨＰＦ
１３により抽出し、当該抽出した振動成分を減速度に加
えた後に積分するので、単に減速度の積分値で判断する
よりも車両が損傷しない軽微衝突またはラフロード走行
の判別を容易にできる。

【００３６】また、従来、軽微な自車両と前方の先行車
両との衝突および高速での自車両と前方の先行車両との
衝突を判断する場合は、可変のスレッショルドを設ける
必要があったが、本実施例では可変のスレッショルドを
設ける必要がないため、チューニングの手間を省くこと
ができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明は、減
算積分手段により、絶対値抽出手段により抽出された振
動成分の絶対値と高周波成分の除去された減速度とが加
算された加算値からオフセット量が減算され、減算後の
減速度を積分するので、しきい値の設定を簡易化して、
チューニング工数の増加を防止することにより、作業工
程の簡略化を実現できる。

【００３８】第２の発明は、前記減算積分手段のオフセ
ット量は、車両毎に異なるので、車種に応じたしきい値
の設定を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図である。

【図２】エアバッグモジュールと加速度センサーを示す
車両の斜視図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】本発明のエアバッグ制御装置に係る一実施例の
制御を示すブロック図である。

【図５】オフセット値による積分を示すグラフである。

【図６】オフセット値の除去後の積分値を示す図であ
る。

【図７】本発明の動作を示すフローチャートである。

【図８】本発明の動作を示すフローチャートである。

【図９】積分値としきい値との関係を示す図である。

【符号の説明】

３エアバッグモジュール１１、１５ハイパスフィルタ１３、１７ロウパスフィルタ１９加算部２１減算部２３、３３積分部２５、２７比較部２９カウンタ３９オフセット量４１スレッショルド１０１ドリフト除去手段１０３振動成分除去手段１０５絶対値抽出手段１０７加算手段１１１減算積分手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−32199（ＪＰ，Ａ) 特開平３−114944（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60R 21/16 - 21/32 ＰＣＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】自車両に設置した加速度センサーから当
該自車両と前方物標との衝突時の衝撃により発生する減
速度を検出し、当該検出された減速度から当該加速度セ
ンサーのドリフト分を除去するドリフト除去手段と、
このドリフト除去手段によりドリフト分の除去後の減速
度の高周波成分を除去する高周波成分除去手段と、この高周波成分除去手段により高周波成分の除去後の減
速度の振動成分を抽出し、当該抽出後の振動成分の絶対
値を取る絶対値抽出手段と、この絶対値抽出手段により抽出された振動成分の絶対値
と前記高周波成分除去手段により高周波成分の除去され
た減速度とを加算する加算手段と、この加算手段により加算された加算値としきい値とから
エアバッグの点火の要否を判断するエアバッグ制御装置
において、前記加算手段により加算された加算値からオフセット量
を減算し、当該減算後の減速度を積分する減算積分手段
と、を備えたことを特徴とするエアバッグ制御装置。
【請求項２】前記減算積分手段のオフセット量は、車
両毎に異なることを特徴とする請求項１記載のエアバッ
グ制御装置。